Nghiên cứu biện pháp thi công và phân tích các chỉ tiêu kinh tế khi chọn giải pháp kết cấu sử dụng vật liệu hỗn hợp composite
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.8 MB, 174 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------
NGUYỄN VĂN ĐOAN
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ PHÂN TÍCH
CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KHI CHỌN GIẢI PHÁP
KẾT CẤU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HỖN HP COMPOSITE
Chuyên ngành :
CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG
Mã Số Ngành:
80.58.90
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 10 năm 2006
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. NGÔ QUANG TƯỜNG
Cán bộ chấm nhận xét 1 :
Cán bộ chấm nhận xét 2 :
Luận văn thạc só được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
Tp. HCM, ngày 06 tháng 10 năm 2006
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN ĐOAN
Phái: NAM
Ngày, tháng, năm sinh: 21-03-1980
Chuyên ngành: Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
I- TÊN ĐỀ TÀI:
Nơi sinh:QUẢNG NAM
MSHV:00804202
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP THI CƠNG VÀ PHÂN TÍCH
CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KHI CHỌN GIẢI PHÁP
KẾT CẤU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HỖN HỢP COMPOSITE
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: .......................................................................................
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/10/2006
V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : ............................................................................................
..............................................................................................................................................
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. NGÔ QUANG TƯỜNG
CN BỘ MƠN
QL CHUN NGÀNH
TS. NGÔ QUANG TƯỜNG
Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thơng qua.
TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH
Ngày
tháng
năm
TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH
LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp là quá trình tổng hợp các kiến thức đã học đi vào thực tế.
Để hoàn thành luận văn ngoài sự cố gắng của bản thân còn nhờ sự hướng dẫn tận
tình của thầy hướng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành biết ơn đến các thầy cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt
nhiều kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.
• Thầy Hướng Dẫn TS. Ngô Quang Tường – Chủ tịch Ngành Công Nghệ
và Quản Lý Xây Dựng - Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
• Quý thầy cô Bộ Môn Thi Công, Khoa Xây Dựng - Đại Học Bách Khoa
Tp.HCM.
• Quý thầy cô Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học - Trường
Bách Khoa Tp.HCM.
Xin chân thành cảm ơn đến Quý công ty Hilti (Khoan, cấy bulông), Blue
Scope Steel, JOONG ANG DESIGN Co., Ltd vaø POSCO Engineering (Nhaø thiết kế
và thầu chính công trình Diomond Plaza), CROWN SYSTEM (cung cấp phần mềm
Primavera PERTMASTER)…các bạn đồng nghiệp và chung lớp đã chia sẽ kinh
nghiệm và hỗ trợ trong quá trình thực hiện luận văn.
Và cuối cùng, xin chân thành tri ơn đến gia đình, thân hữu đã quan tâm giúp
đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành tốt luận văn này.
TP. HCM, Tháng 10 năm 2006
Học Viên thực hiện Luận văn
Nguyễn văn Đoan
MỤC LỤC
TÓM TẮT ........................................................................................................................ 1
GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................................................... 2
Chương 1:
TỔNG QUAN ....................................................................................... 4
1.1. SƠ LƯT VỀ KẾT CẤU COMPOSITE VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VẬT LIỆU KẾT
CẤU CHO NGÀNH XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM: ...................................................................4
1.1.1. Sự phát triển nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam:............................................4
1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển vật liệu kết cấu xây dựng [3]...................4
1.1.3. Mối liên hệ giữa nhu cầu thị trường xây dựng và khoa học liên quan đến dự phát
triển vật liệu kết cấu xây dựng. [3] .......................................................................................5
1.1.4. Ưu nhược điểm của vật liệu đã sử dụng cho kết cấu nhà cao tầng truyền thống
nước ta hiện nay......................................................................................................................5
1.1.5. Giới thiệu cơ bản về kết cấu composite trên thế giới và ở Việtnam: ........................6
1.1.6. Ưu nhược điểm của kết cấu composite........................................................................9
1.1.7. Lợi ích kết cấu khi sử dụng kết cấu composite: ........................................................10
1.2. CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU..............................................................11
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: .............................................................................................12
1.4. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU: ..............................................................................................12
1.5. TỔNG QUAN VÀ ĐÓNG GÓP KỲ VỌNG CỦA NGHIÊN CỨU:...............................13
1.5.1. Tổng quan các vấn đề đã nghiên cứu:.......................................................................13
1.5.2. Đóng góp kỳ vọng của nghiên cứu: ...........................................................................13
1.6. PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU:...........................................................13
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu: ...........................................................................................13
1.6.2. Công cụ nghiên cứu:...................................................................................................14
Chương 2: THIẾT KẾ, CẤU TẠO KẾT CẤU COMPOSITE.................................. 15
2.1. Các định nghóa về kết cấu composite: ..............................................................................15
2.1.1. Định nghóa kết cấu composite thép –bêtông .............................................................15
2.1.2. Kết cấu composite dầm – bản:...................................................................................15
2.1.3. Sàn composite thép bêtông: .......................................................................................16
2.2. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU COMPOSITE ..................................................23
2.2.1. Tính toán tấm tôn được sử dụng như hệ coffa cho sàn composite trong thi công ....23
2.2.2. Kết cấu composite dàn thép –bản BTCT: .................................................................28
2.2.3. Tính cấu kiện chịu uốn dầm – bản sàn composite ....................................................29
2.2.4. Tính cấu kiện theo điều kiện biến dạng (theo điều kiện sử dụng): .........................32
2.2.5. Cột composite thép – bêtông......................................................................................33
2.2.6. Liên kết cột – dầm ......................................................................................................41
2.2.7. Cấu tạo và tính toán chi tiết liên kết: ........................................................................42
Chương 3: CÔNG NGHỆ THI CÔNG KẾT CẤU COMPOSITE............................ 46
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG:......................................................................................................46
3.1.1. Công nghệ thi công khung nhà composite .................................................................46
3.1.2. Công nghệ thi công tại chỗ.........................................................................................46
3.1.3. Công nghệ thi công lắp ghép toàn phần ....................................................................47
3.1.4. Công nghệ thi công bán lắp ghép ..............................................................................48
3.2. Quy trình thi công tại chỗ khung nhà composite. .............................................................50
3.2.1. Lắp dựng cốt cứng ......................................................................................................50
3.2.2. Treo buộc cốt cứng. ....................................................................................................52
3.2.3. Kỹ thuật lắp dựng cốt cứng ........................................................................................53
3.2.4. Lắp buộc cốt thép mềm cột composite (nếu có) .......................................................57
2.2.5. Lắp dựng hệ dầm thép và tấm tôn hình:....................................................................58
3.2.6. Lắp dựng dầm thép .....................................................................................................58
3.2.7. Lắp dựng dầm chính liên kết với cột .........................................................................60
3.2.8. Lắp dựng dầm phụ liên kết với dầm chính................................................................65
3.2.9. Lắp dựng tấm tôn hình................................................................................................66
3.2.10. Lắp dựng cốt thép sàn ..............................................................................................77
2.2.11. Đổ bêtông cột, sàn composite. .................................................................................79
3.2.12. Đổ bêtông cột composite..........................................................................................79
Chương 4:
PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI CHỌN GIẢI PHÁP
COMPOSITE CHO KẾT CẤU CÔNG TRÌNH .................................................. 86
4.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................................................................86
4.1.1. Vấn đề chung ..............................................................................................................86
4.1.2. Phương pháp luận .......................................................................................................86
4.1.3. Quan điểm phân tích dự án ........................................................................................86
4.1.4. Các phương pháp tài chính để đánh giá tài chính dự án khi chọn vật liệu thay thế:
87
4.1.5. Phân tích kinh tế trong trường hợp các phương án kết cấu khác nhau có xét dến
yêu tố thời gian .....................................................................................................................90
4.1.6. Cách tính hiệu quả rút ngắn thời gian xây dựng: ......................................................90
4.2. Phương pháp so sánh kết cấu. ...........................................................................................92
4.2.1. Phương pháp 1: Phương pháp sử dụng vài chỉ tiêu kinh tế tổng hợp ........................92
4.2.2. Phương pháp 2: Phương pháp sử dụng vài chỉ tiêu kinh tế tổng hợp với một hệ chi
tiêu kinh tế kỹ thuật được gọi là chỉ tiêu cơ bản và chỉ tiêu phụ bổ sung. ........................92
4.2.3. Phương án chấm điểm: ...............................................................................................93
4.2.4. Phương pháp kết hợp dùng chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo.................................95
4.3. TÌNH HUỐNG NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH: DỰ ÁN DIOMOND PLAZA................101
4.3.1. Các thông số chính của dự án: .................................................................................101
4.3.2. Các thông số về tiêu chuẩn và kỹ thuật xây dựng..................................................101
4.3.3. Tổng vốn đầu tư và nguồn vốn đầu tư .....................................................................102
4.3.4. Giá bán và cho thuê..................................................................................................102
4.3.5. So sánh với phương án bêtông cốt thép thông thường ............................................102
Chương 5: PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH TÁC ĐỘNG RỦI RO TIẾN ĐỘ DỰ ÁN
XÂY DỰNG TỚI CHI PHÍ XÂY DỰNG KHI SỬ DỤNG GIẢI PHÁP KẾT
CẤU COMPOSITE............................................................................................... 106
5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................................................106
5.1.1. Mục đích....................................................................................................................106
5.1.2. Lập kế hoạch quản lý rủi ro .....................................................................................107
5.1.3. Nguồn gốc của rủi ro ................................................................................................108
5.2. Phương pháp phân tích rủi ro...........................................................................................108
5.2.1. Nhận biết rủi ro.........................................................................................................108
5.2.2. Phân tích rủi ro..........................................................................................................109
5.2.3. PHƯƠNG PHÁP PERT: ...........................................................................................112
5.3. Phần mềm phân tích rủi ro tiến độ dự án bằng PERMASTER......................................115
5.3.1. Giới thiệu...................................................................................................................115
5.3.2. Quy trình phân tích rủi ro tiến độ dự án bằng PERMASTER.................................117
5.4. ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU VÀO TÌNH HUỐNG DỰ ÁN ĐƯC CHỌN ...................117
5.4.1 Phân tích công trình sử dụng kết cấu Composite .....................................................117
5.4.2 Phân tích công trình sử dụng kết cấu BTCT thông thường ......................................124
5.4.3. Nhận xét....................................................................................................................127
Chương 6:
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 128
5.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: .............................................................................................128
5.2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................................130
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 132
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Diamond Plaza công trình sử dụng kết cấu Composite ở Việt Nam ...............................8
Hình 2: Kết cấu xây dựng composite.............................................................................................8
Hình 3. Các dạng kết cấu composite dầm – bản .........................................................................15
Hình 4. Các dạng của tấm tôn dập nguội ....................................................................................17
Hình 5. Chi tiết nối các tấm tôn ...................................................................................................18
Hình 6. Hệ dầm sàn bố trí dầm phụ giữa các cột ........................................................................19
Hình 7. Hệ dầm sàn composite với dầm phụ và dầm chính. ......................................................20
Hình 8. Hệ dầm sàn composite với hệ dầm giao nhau................................................................21
Hình 9. Liên kết dầm chính, dầm phụ .........................................................................................21
Hình 10. Các lỗ mở ở bụng dầm cho hệ thống kỹ thuật đi qua. .................................................22
Hình 11. Tải trọng tác động lên tấm tôn hình .............................................................................24
Hình 12. Chia tấm tôn thành các cấu kiện phẳng........................................................................26
Hình 13. Cấu kiện sườn R.............................................................................................................27
Hình 14. Sơ đồ tính của cấu kiện composite ...............................................................................30
Hình 15. Bề rộng làm việc của tấm đan ......................................................................................31
Hình 16. Thể hiện các dạng cột khác nhau. ................................................................................33
Hình 17. Các dạng tiết diện ngang của cột composite................................................................34
Hình 18. Chốt liên kết trong cột composite .................................................................................34
Hình 19. Cấu tạo tiết diện cột bọc và nhồi bêtông .....................................................................35
Hình 20. Biểu đồ thể hiện hệ số giảm bền và mảnh của cột. ....................................................37
Hình 21. Biểu đồ khả năng chịu lực của tiết diện M và N .........................................................38
Hình 22. Mômen uốn 2 trục theo CSI-col....................................................................................40
Hình 23. Liên kết dầm – cột composite .......................................................................................42
Hình 24. Các dạng liên kết chốt...................................................................................................43
Hình 25. Liên kết dầm thép và bản composite bằng chốt hàn có mũ ........................................44
Hình 26. khung composite một phần được đúc sẵn .....................................................................47
Hình 27. Treo cốt cứng ở đầu trên bằng quai treo. .....................................................................52
Hình 28. Dụng cụ treo buộc cột có chốt. .....................................................................................53
Hình 29. Mối nối cốt cứng cột......................................................................................................54
Hình 30. Giằng cốt cứng coät .........................................................................................................56
Hình 31: thi công phần cột composite..........................................................................................56
Hình 32. Cách treo buộc dầm thép ..............................................................................................60
Hình 33. Mối nối bản xuyên liên kết dầm – cốt cứng cột ..........................................................60
Hình 34. Cột chống đỡ dầm bằng thép ống .................................................................................61
Hình 35 . Mối nối bản tỳ liên kết dầm – cốt cứng cột ................................................................62
Hình 36. Mối nối bản đỡ hàn liên kết dầm – cốt cứng cột .........................................................63
Hình 37. Mối nối bản tai liên kết dầm – cốt cứng cột ................................................................64
Hình 38. Liên kết dầm chính – dầm phụ composite....................................................................65
Hình 39. Chống tạm trong thi công dầm phụ composite .............................................................66
Hình 40. Tôn được vận chuyển đến công trường ........................................................................67
Hình 41. Treo buộc tôn sàn ..........................................................................................................68
Hình 42. Cột chống sàn trong trường hợp thi công sàn có cột chống .........................................69
Hình 43. Lắp dựng tôn sàn ...........................................................................................................71
Hình 44. Nối tôn sàn .....................................................................................................................72
Hình 45. Liên kết giữa các tấm tôn sàn.......................................................................................72
Hình 46. Súng bắn vít bằng điện ..................................................................................................73
Hình 47. Súng hơi áp suất trước ...................................................................................................73
Hình 48. Chu trình hàn chốt bằng tia hồ quang bán tự động thi công chốt hàn (stud) liên kết
dầm thép và sàn composite (phương pháp “Nelson” 1998). .......................................................75
Hình 49. Các trường hợp có thể xảy ra khi thi công chốt hàng ..................................................76
Hình 50. Thi công chốt hàn liên kết dầm và bản sàn composite................................................76
Hình 51. Cốt thép gia cường quanh lỗ mở ...................................................................................78
Hình 52. Hình dạng tấm tôn, chốt hàn và thép sau khi đã lắp đặt .............................................78
Hình 53. Cấu tạo sàn composite ..................................................................................................81
Hình 54. Hộp ván khuôn để thi công lỗ sàn ................................................................................82
Hình 55. Đổ bêtông sàn ................................................................................................................83
Hình 56. Hệ chống tạm để thi công sàn.......................................................................................84
Hình 57. Một số dạng sàn composite có thể xảy ra sau khi thi công xong ................................85
Luận Văn Thạc Sỹ
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
TÓM TẮT
Luận văn nghiên cứu biện pháp thi công và phân tích hiệu quả kinh tế khi sử
dụng kết cấu Composite để xây dựng công trình, mặt dù đã được sử dụng từ lâu
trên thế giới nhưng chưa phổ biến ở Việt Nam do nhu cầu về công nghệ, khả năng
tài chính, vì vậy nghiên cứu này cần thiết thực tế nhu cầu cho ngành xây dựng
trong tương lai ở các thành phố lớn. Luận văn được chia thành các chương sau:
Chương 1_ Giới thiệu tổng quan (Mục tiêu nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu,…);
Chương 2_Thiết kế kết cấu composite; Chương 3_Nghiên cứu công nghệ thi công
kết cấu composite; Chương 4_Phân tích hiệu quả kinh tế; Chương 5_ Phân tích và
so sánh tác động rủi ro tiến độ dự án xây dựng tới chi phí xây dựng khi sử dụng giải
pháp kết cấu composite; Chương 6_ kết luận và kiến nghò.
ABSTRACT
Abstract: This thesis to study an research of method statement and cost
analysis for the most commonly used steel-and concrete in building which have
been used on the world for high building but no popular in Vietnam because of as
technology, cost…therefore the research is essential for civil engineering in city
future. The thesis as following: chapter 1_ introducing (background, study question,
object,…); chapter 2_Design of composite construction; chapter 3_study
construction methods for composite; chapter 5_ study analysis cost effect when used
composite construction for building; Chapter 5_ analysis and compare impact of risk
project to cost effect when used composite construction for building; chapter
6_Petition and conclusion. petition
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 1
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
GIỚI THIỆU CHUNG
Xã hội đang bị cuốn vào dòng xoáy toàn cầu hoá, các hoạt động diễn ra với
nhịp điệu nhanh chóng trong môi trường cạnh tranh khốc liệt; ngành xây dựng
không đứng ngoài xu hướng trên, để đáp ứng nhu cầu cung cấp nhà ở, nhà văn
phòng, trung tâm thương mại … cho đông đảo người tiêu dùng. Các công ty đa
quốc gia đang dịch chuyển dòng vốn đầu tư vào các thị trường địa ốc. Cách xây
dựng nhà theo phương pháp truyền thống thường khá lạc hậu, không còn phù hợp
nữa. Chính vì vậy, nhiều cố gắng tìm kiếm các công nghệ xây dựng hiện đại, cho
phép công nghiệp hoá quá trình xây dựng nhà, giảm thiểu trọng lượng công trình,
nhờ đó giảm tiêu hao vật liệu, nhân công xây lắp, vận chuyển, cải thiện điều kiện
chống động đất gió bão, tăng khả năng cách âm, cách nhiệt, tăng tác dụng bảo vệ
môi trường … đang được triển khai tại nhiều quốc gia. [1]
Mặt dù nguồn vốn đầu tư nước ngoài đổ về TP.HCM ngày một tăng. Ngay bản
thân một số doanh nghiệp trong nước có tiềm lực về tài chính cũng chuyển vào đầu
tư các tòa nhà văn phòng, chung cư… nhưng trình trạng khan hiếm văn phòng, nhà
ở vẫn diễn ra trong thời gian gần nay, như vậy can có moat giải pháp công nghệ để
triển khai thi công nhanh để đáp ứng nhu cầu trên, trong tổng chi phí công trình thì
vật liệu và kết cấu xây dựng chiếm từ 70-80% vì vậy cần có một nghiên cứu để so
sánh hiệu quả kinh tế của việc chọn kết cấu trong xây dựng công trình.
[Tuổi trẻ chủ nhật 25-12-2005 –Bài: Tư nhân trong phát triển đô thị] đã nhận
định: “cho tới nay bất cứ một dự án phát triển nhà ở cao tầng hay khu chung cư
được coi là tử tế ở Hà Nội và TP.HCM đều có bóng dáng của các công ty nước
ngoài”. Các công trình có vốn đầu tư nước ngoài được xây dựng, nhiều công nghệ
mới được đưa vào nhằm tăng hiệu quả kinh tế đầu tư. Các nghiên cứu nhằm giảm
chi phí, tối ưu tiến độ thi công, nâng cao chất lượng công trình … luôn đặt lên hàng
đầu để giải quyết hiệu quả của dự án, trong đó có những công trình cần thời gian
thi công nhanh nhằm đưa vào sử dụng để tận dụng thời cơ kinh doanh, một giải
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 2
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
pháp cần được nghiên cứu là lựa chọn kết cấu thay thế nhằm giảm thời gian thi
công.
Nhà cao tầng kết cấu bêtông cốt thép và thép đã được xây dựng rộng rãi
trên thế giới và ở Việt Nam. Song kết cấu bêtông cốt thép và kết cấu thép cũng có
những nhược điểm của nó. Khi thiết kế và thi công công trình, người thiết kế luôn
mong muốn có được phương án kết cấu và lựa chọn được công nghệ thi công phù
hợp, thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật, khả thi nhưng phải an toàn, kinh tế và thời
gian thi công nhanh nhất. Để khắc phục những nhược điểm và phát huy ưu điểm
của kết cấu bêtông cốt thép và kết cấu thép trên thế giới đã ứng dụng kết cấu vật
liệu composite bêtông-thép để xây dựng nhà cao tầng, siêu cao tầng để giải quyết
vấn đề đó nhưng chưa phổ biến ở Việt Nam, mặt khác kết cấu này cũng tỏ ra ưu
điểm cho mặt bằng thi công chật và an toàn khi thi công, ít ảnh hưởng đến môi
trường …
Người ta đã thấy rằng những ưu điểm của của kết cấu Composite, nhờ vào
việc đã ứng dụng nó vào xây dựng hàng loạt các công trình trên thế giới và ở Việt
Nam bước đầu đã có vài công trình tại TP. HCM và các khu công nghiệp đã áp
dụng loại kết cấu loại này như: DIAMOND PLAZA, các công trình nhà công
nghiệp …, công nghệ thi công kết cấu composite thép – bêtông vẫn còn mới. Theo
xu hướng này, luận văn sẽ nghiên cứu vấn đề: “NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP THI
CÔNG VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KHI CHỌN GIẢI PHÁP
KẾT CẤU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HỖN HP COMPOSITE”.
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 3
Luận Văn Thạc Sỹ
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
TỔNG QUAN
Chương 1:
1.1. SƠ LƯT VỀ KẾT CẤU COMPOSITE VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
VẬT LIỆU KẾT CẤU CHO NGÀNH XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM:
1.1.1. Sự phát triển nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam:
Ngày nay ở một số nước trên thế giới khối lượng xây dựng nhà cao tầng
chiếm khoảng 30% đến 50%. Nhà cao tầng là sự lựa chọn phù hợp đáp ứng các yêu
cầu phát triển của đô thị.
So với việc xây dựng nhà nhiều tầng thì giá thành xây dựng nhà cao tầng tính
trên đơn vị diện tích xây dựng cao hơn khoảng 60%, thời gian xây dựng dài hơn. Vì
vậy việc chọn ra phương pháp thiết kế và thi công hợp lý sẽ góp phần đáng kể hạ
giá thành, giảm thời gian xây dựng.
Nhà cao tầng do số tầng nhiều, số lượng, chủng loại công tác cần thi công
nhiều, lại đan xen lẫn nhau, số đơn vị và người tham gia thi công rất lớn nên việc
quản lý, điều hành, xây dựng sẽ phức tạp và công tác an toàn càng cần phải giải
quyết thật thấu đáo.Yêu cầu xử lý kỹ thuật xây dựng nhà cao tầng phức tạp, chặt
chẽ, khoa học, chính xác. (L.H.Hà – 2005)
1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển vật liệu kết cấu xây dựng [3]
Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển
vật liệu kết cấu trong xây dựng
Tốc độ phát triển kinh
tế xã hội
Tốc độ phát triển khoa
học công nghệ
Điều kiện tự nhiên (nguồn
tài nguyên cạn kiệt)
Nhu cầu của thị trường xây dựng
Nhu cầu mới
về kỹ thuật
của các công
trình xây
dựng
Yêu cầu về
hiệu quả kinh
tế của công
trình xây
dựng
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Yêu cầu về
kỹ thuật và
tính hiện đại
của công
trình
Yêu cầu về
bảo vệ môi
trường
Sự phát triển
tổng hợp của các
khoa học liên
quan đến vật liệu
kết cấu xây
dựng.
Trang - 4
Luận Văn Thạc Sỹ
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
1.1.3. Mối liên hệ giữa nhu cầu thị trường xây dựng và khoa học liên quan đến dự
phát triển vật liệu kết cấu xây dựng. [3]
Tốc độ phát triển kinh tế-khoa học
công nghệ của đất nước
Khoa học
về vật liệu
mới
Khoa học
về máy
xây dựng
và công
nghệ xây
dựng
Sự phát triển nhu
cầu của thị trường
xây dựng
Khoa
học về
thiềt kế
kiến trúc
Các khoa
học có liên
quan đến
phát triển
vật liệu kết
cấu xây
Sự phát
triển của
vật liệu
kết cấu
thay thế
Khả
năng
tính toán
nhờ sự
hỗ trợ
của máy
Khoa học về
thiết kế kết
cấu
1.1.4. Ưu nhược điểm của vật liệu đã sử dụng cho kết cấu nhà cao tầng truyền
thống nước ta hiện nay
Vật liệu
Ưu điểm:
Kết cấu bêtông cốt thép
Độ cứng lớn, phòng hỏa
Kết cấu thép:
Có cường độ chịu kéo, nén, uốn, cắt
tốt, giá thành xây dựng tương đều cao; là loại vật liệu nhẹ; độ chính
đối rẻ so với các kết cấu xác chế tạo cao, lắp ráp nhanh, thích hợp
khác.
Nhược điểm:
Bêtông là loại vật liệu
với các nhà siêu cao tầng nhịp lớn.
Giá thành cao (theo tài liệu của
nặng dẫn đến tải trọng của Trung Quốc, cao gần gấp đôi kết cấu
nhà cao tầng sẽ lớn, gây khó BTCT) do phải dùng nhiều thép, ngoài ra
khăn cho xử lý nền móng, loại vật liệu này dễ cháy, dễ bị gỉ dẫn
thời gian thi công bị kéo dài.
đến bị phá hoại trong môi trường xâm
thực, ẩm ướt, môi trường có chất ăn mòn.
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 5
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
1.1.5. Giới thiệu cơ bản về kết cấu composite trên thế giới và ở Việtnam:
Để khắc phục những nhược điểm của hai loại vật liệu trên, trên thế giới đã áp
dụng kết cấu composite thép - bêtông trong lónh vực nhà cửa cao tầng và các dạng
công trình công nghiệp. Lịch sử phát triển của việc dùng kết cấu composite thép –
bêtông gắn liền với lịch sử phát triển kết cấu bêtông cốt thép, vì thực chất loại kết
cấu này là một cá biệt của kết cấu bêtông cốt thép. Được cấu thành từ hai loại vật
liệu thép-bêtông có chức năng khác nhau chịu lực khác nhau được liên kết với nhau
để tăng khả năng chịu lực chung của kết cấu. Trong thực tế xây dựng thường gặp
các dạng kết cấu composite: cột, dầm-bản và sàn - bản
Việc hình thành các dạng kết cấu composite này bắt nguồn từ hai xuất phát
điểm. Xuất phát điểm thứ nhất bắt đầu từ ý định thay thế các cốt thép tròn bằng
các dạng cốt thép khác gọi là cốt cứng, khi hàm lượng thép quá lớn hình thành nên
kết cấu composite. Xuất phát điểm thứ hai bắt đầu từ ý niệm muốn bao bọc kết cấu
thép chịu lực bằng bêtông để chống xâm thực hoặc chịu lửa, hình thành nên kết
cấu composite thép - bêtông. Đây là một dạng kết cấu được loài người dùng từ
hàng trăm năm nay và càng thấy có nhiều ưu việc cần thiết phải khai thác.
Theo tổng kết của tiến sỹ Walte P.Moore tại hội nghị quốc tế về kết cấu
composite năm 1987 tại Mỹ, lần đầu tiên kết cấu composite thép bêtông đã được
dùng làm cầu Rock Rapids do một kỹ sư người Viên tên là Joset Melan thiết kế
năm 1894. Cũng vào thời gian đó, ở Pitts Burgh người ta đã xây dựng một ngôi nhà
mà các dầm sàn bằng thép bọc bêtông, sau đó vào năm 1897 xảy ra hỏa hoạn và
người ta phát hiện ra rằng các dầm thép bọc bêtông không bị ảnh hưởng bởi lửa
cháy, từ đó ý tưởng chịu lửa được đặt ra cho việc ứng dụng loại kết cấu này.
Ở Châu Âu, việc dùng kết cấu composite thép – bêtông lúc đầu cũng xuất
phát từ mục đích dùng bêtông bọc thép để chống ăn mòn và chịu lửa. Theo tổng
kết của giáo sư P.R.Knowles cho biết: từ những năm 1900 ở Anh đã xuất hiện kết
cấu composite thép – bêtông, tuy nhiên lúc đầu người ta chưa biết tính toán, họ chỉ
xem như phần thép chịu tải trọng, phần bêtông chỉ mang tính chất bảo vệ cho thép.
HVTH: Nguyễn Văn Ñoan
Trang - 6
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
Thời kỳ đầu các ứng dụng chủ yếu làm cầu, hoặc có một số ứng dụng làm sàn nhà
theo kiểu bản bêtông dầm thép.
Tại Nhật Bản, việc nghiên cứu kết cấu composite thép - bêtông cũng được
quan tâm rất sớm. Theo báo cáo của giáo sư Minoru Wakabayashi trường đại học
tổng hợp Kyoto, tổng giám đốc liên đoàn nghiên cứu nhà cửa của Nhật Bản tại hội
nghị quốc tế về kết cấu composite thép - bêtông tháng 6 năm 1987 tại Anh cho
biết: kết cấu composite thép - bêtông xuất hiện ở Nhật Bản từ năm 1910, được ứng
dụng rộng rãi làm nhà cao tầng. Sau trận động đất năm 1923 ở Kanto, người Nhật
phát hiện ra rằng kết cấu composite thép - bêtông dùng rất hiệu quả trong việc
chống động đất. Sau chiến tranh thế giới thứ hai, một vấn đề đặt ra với các kỹ sư
Nhật là cần phải tìm ra một loại vật liệu nhẹ, chịu lửa tốt để làm nhà cao tầng thích
ứng với nhịp độ xây dựng nhanh chóng. Khi đó hàng loạt nhà cao tầng bằng thép
được xây dựng và cũng từ đó vấn đề dùng bêtông để bọc thép được áp dụng rộng
rãi. Theo các kỹ sư Nhật, kết cấu thép bọc bêtông dùng hiệu quả cho các công
trình có số tầng từ 5 đến 20. Ngay cả đối với các công trình thép có số tầng lớn hơn
20 thì các tầng từ 20 trở xuống đều được bọc bêtông tạo thành kết cấu composite.
Nói đến nhà cao tầng dùng kết cấu composite tiêu biểu ở Mỹ phải kể tới toà
nhà 35 tầng Major Bank ở Dallas, tiểu bang Texas. Nhà này được cấu tạo các
mảng tường bêtông cốt thép toàn khối ở 4 góc nhà, giữa là các cột thép bọc
bêtông, các sàn dùng dầm thép đỡ bản sàn bêtông đổ tại chỗ gắn liền với ván
khuôn thép cố định.
Ở Việt Nam, công nghệ kết cấu composite lần đầu tiên được sử dụng tại công
trình Diomand Plaza và một số công trình ở khu công nghiệp: như nhà máy kem PS
ở KCN Củ Chi, nhà máy dệt Hansoll ở KCN Sóng Thần …
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 7
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
Hình 1: Diamond Plaza công trình sử dụng kết cấu Composite ở Việt Nam
Hình 2: Kết cấu xây dựng composite
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 8
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
1.1.6. Ưu nhược điểm của kết cấu composite
1. Khả năng chống ăn mòn của thép được tăng cường. Điều này càng có ý
nghóa đối với công trình xây dựng ở vùng khí hậu có độ ẩm cao, công trình ven
biển, các cấu kiện bị tiếp xúc với môi trường ăn mòn.
2. Khả năng chịu lửa tốt. Đối với cấu kiện được bọc bêtông, khả năng chịu lửa
của thép được đảm bảo tốt hơn là thép bọc ngoài.
3. Tăng độ cứng của kết cấu. Điều này thấy rõ đối với các cột composite thép
– bêtông kể cả bọc ngoài hay nhồi trong đều làm giảm độ mảnh của cột thép làm
tăng khả năng ổn định cục bộ cũng như tổng thể của thép
4. Khả năng biến dạng lớn hơn kết cấu bêtông cốt thép, đó là ưu điểm lớn
trong việc chịu tải trọng động đất. Nhận định này đã được khảo sát kỹ ở Nhật Bản.
5. Có thể tạo kết cấu ứng lực trước trong khi thi công, tăng hiệu quả sử dụng
vật liệu, nhất là vật liệu cường độ cao.
6. Có thể dễ dàng dùng phương pháp thi công hiện đại (phương pháp thi công
ván khuôn trượt, thi công lắp ghép) làm tăng tốc độ thi công, sớm đưa công trình
vào sử dụng.
7. Có thể đạt hiệu quả kinh tế cao.
2
• Xây dựng nhanh hơn, trung bình 200 m /giờ, được đặt bởi cần trục và
thợ thủ công. Thời gian xây dựng giảm một cách đáng kể.
• Chất lượng bêtông rất đảm bảo vì cùng coffa tôn do đó giảm đáng kể
tình trạng mất nước của bêtông.
• Loại trừ công việc truyền thống, công việc truyền thống thủ công sẽ
được thay thế.
• Cấu trúc nhẹ hơn: làm giảm lượng bêtông và tiết kiệm chi phí móng
• So với kết cấu bêtông cốt thép thông thường thì lượng thép dùng trong
kết cấu composite lớn hơn, nhưng đôi khi chưa hẳn đã đắt hơn. Nếu đánh giá hiệu
quả kinh tế một cách toàn diện, có thể chi phí vật liệu cao hơn nhưng bù lại bởi
tốc độ thi công nhanh, sớm quay vòng vốn thì rất có thể công trình sẽ rẻ hơn. Một
số ví dụ điển hình được tác giả R.P Johnson cho biết như sau: năm 1974 khi xây
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 9
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
dựng một nhà làm việc 29 tầng ở London, người ta đã đổi từ việc dùng kết cấu
bêtông cốt thép thông thường sang dùng kết cấu composite thép - bêtông, thi
công lõi cứng bằng ván khuôn trượt trên hệ khung thép. Sàn được lắp ghép sau đó
đổ tại chỗ lớp trên. Lúc đó phương án dùng kết cấu composite đắt hơn phương án
dùng kết cấu bêtông cốt thép thông thường nhưng thay vào đó thời gian thi công
đúng ra 27 tháng rút xuống còn 8 tháng. Chắc chắn rằng nếu đánh giá tổng giá trị
thì sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.
1.1.7. Lợi ích kết cấu khi sử dụng kết cấu composite:
Mục tiêu
Lợi ích cho dự án
Bước cột lớn tạo không
n rộng (nhịp sàn lớn)
Bố trí mặt bằng rất linh hoạt
dễ dàng thay đổi công năng
phòng ốc, khu vực hoạt động
mà vẫn giữ được thẩm mỹ kiến
trúc.
Tăng diện tích sàn kinh doanh.
Trọng lượng bản thân sàn Tiết kiệm vật liệu cho các cấu
nhẹ hơn so với sàn BTCT kiện chịu lực đứng
Giảm chi phí nền móng (đôi
khi làm thay đổi phương án
móng về hướng tiết kiệm hơn
và khả thi hơn)
Chu kỳ thi công sàn mỗi Dễ thi công, tiết kiệm thời
tầng nhanh hơn
gian
Giảm số lượng cây chống Đơn giản thiết kế và lắp dựng.
coffa. Chỉ cần chống tại
Tiết kiệm cây chống, coffa
vị trí cần thiết
Tiết kiệm rất nhiều thời gian
nhờ tạo mặt bằng, không gian
rộng và thoáng cho thi công
công tác hoàn thiện tiếp theo
như xây tô, lắp đặt đường ống
M&E, hoàn thiện … được thực
hiện sớm, kết thúc nhanh phần
xây lắp của dự án
Ghi chú:
Phương thức để đạt được
Dùng kết cấu composite[1]
Dùng kết cấu composite[3]
Dùng kết cấu composite [2,
3, 4]
Dùng kết cấu composite
[5], [6]
[1] Kết cấu composite cho phép vượt nhịp lớn
[2] Với cùng một chiều dài nhịp, dùng kết cấu Composite sẽ tiết kiệm bêtông hơn
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 10
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
[3] Nếu một phần lớn tải trọng được chịu bởi cốt thép tấm tôn sàn, cốt thép thường
còn lại có thể sử dụng lưới thép hàn đơn giản gia công và lắp dựng trên diện rộng.
[4] Kết cấu composite cho phép công tác lắm dựng tấm tôn làm coffa vô cùng đơn
giản và được điển hình hóa cao.
[5] Nhờ việc cấu tạo thép tại các nút khung / nút liên kết nhờ đó giúp rút ngắn thời
gian thi công
[6] Thông thường đối với một sàn kết cấu composite (ví dụ: sàn lầu 5), tónh tải của
chính sàn đó đã được cân bằng (chịu bởi) tấm tôn của sàn đó. Do đó chỉ có phần
bêtông tươi (chưa đông cứng) của sàn tầng đang thi công bên trên (sàn lầu 6) là gây
ứng suất uốn cho sàn lầu 5. Vì vậy chỉ cần chống thêm coffa đỡ sàn lầu 5 là đủ. Do đó,
kể từ sàn lầu 3 trở xuống không cần chống coffa nữa.
1.2. CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Từ trước đến nay chất lượng, thời gian và chi phí luôn là bài toán đặt ra của nhà
đầu tư. Để có một dự án thành công trong tình hình xây dựng như hiện nay thì giải
pháp thay kết cấu truyền thống bằng vật liệu composite thép-bêtông là sự lựa chọn
cần thiết và một trong những giảp pháp nhằm đẩy nhanh tiến độ và nâng cao chất
lượng công trình, sự kết hợp giữa vật liệu thép và bêtông mặt dù khác nhau về bản
chất nhưng hai vật liệu này hỗ trợ cho nhau đạt hiệu quả kinh tế cao. So với kết cấu
bêtông cốt thép thì lượng thép dùng trong kết cấu composite có thể lớn hơn, nhưng đôi
khi chưa hẳn đã đắt hơn. Nếu đánh giá hiệu quả kinh tế một cách toàn diện, có thể chi
phí vật liệu cao nhưng bù lại bởi tốc độ thi công nhanh, sớm đưa công trình vào sử
dụng như vậy sẽ nhanh thu hồi vốn thì công trình có thể rẻ hơn. Thông qua các công
trình đã thiết kế và các số liệu thống kê ta thấy chọn giải pháp kết cấu composite với
biện pháp thi công hợp lý, tính toán đơn giá vật liệu và thi công từ đó ta thấy sự nghiên
cứu về giải pháp công nghệ thi công và phân tích và đánh giá hiệu quả kinh tế khi lựa
chọn giải pháp kết cấu này cho công trình là cần thiết trong điều kiện hiện nay tại
Việt Nam.
Các công trình lớn sử dụng kết cấu composite với nhiều lợi thế, giá thành hợp lý,
công trình vượt được khẩu độ lớn thi công nhanh. Để có công trình composite đòi hỏi
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 11
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
phải có công nghệ thi công composite. Đây là công nghệ đáp ứng được đòi hỏi yếu tố
kỹ thuật cao, độ chính xác lớn, trình độ công nhân lành nghề, quy trình kiểm tra
nghiêm ngặt. Vì vậy một nghiên cứu đầy đủ là nhu cầu cần thiết cho nhà đầu tư, đơn
vị tư vấn thiết kế và thi công.
Dự án xây dựng thường phức tạp với sự tác động nhiều từ yếu tố bên ngoài
như: thời tiết, giá vật tư, thay đổi văn bản nhân sự ảnh hưởng đến tiến độ dự án, không
dự đoán được khối lượng và nhân lực. Việc nhận định rủi ro và tìm cách giảm rủi ro
của tiến độ dự án xây dựng cho một giải pháp công nghệ mới là việc rất quan trọng,
không những ảnh hưởng thành công của dự án mà còn ảnh hưởng đến uy tín các bên
tham gia xây dựng.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Mục tiêu đề tài cần đạt được là:
-
Phân tích các hình thức cấu tạo, liên kết, sự làm việc của kết cấu composite và
các trường hợp và cách sử dụng kết cấu composite
-
Đưa ra một số giải pháp thi công phù hợp với điều kiện Việt Nam (thiếu công
nghệ, công nhân lành nghề, nhu cầu những công trình thi công nhanh để đưa
vào sử dụng để thu hồi vốn…)
-
Thông qua nghiên cứu biện pháp thi công cho kết cấu composite từ đó nghiên
cứu vấn đề liên quan việc thi công kết cấu, tìm ra giải pháp thi công phù hợp và
hiệu quả.
-
Phân tích các chỉ tiêu kinh tế khi cần thay đổi giải pháp kết cấu, so sánh với tính
toán hiệu quả khi rút ngắn thời gian thi công từ đó rút ra những ý kiến đề xuất.
-
Thiết lập mô hình định lượng rủi ro tiến độ và chi phí dự án xây dựng bằng
PRIMAVERA PERTMASTER từ đó xác định mức độ chậm trễ tiến độ.
1.4. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU:
Do thời gian giới hạn, phần luận văn sẽ nghiên cứu như sau:
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 12
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
-
Luận Văn Thạc Sỹ
Nghiên cứu công nghệ thi công composite đổ tại chỗ đã được ứng dụng rộng rãi
trong lónh vực: kết cấu công trình dân dụng & công nghiệp.
-
Nghiên cứu khả năng chịu lực của khung dầm, cột.
-
Nghiên cứu biện pháp thi công và sự làm việc của kết cấu composite
-
Nghiên cứu phân tích các chỉ tiêu kinh tế khi thay đổi giải pháp kết cấu, nghiên
cứu sẽ không đi sâu vào phân tích độ nhạy về tài chính và mô phỏng đầu tư tài chính
của dự án.
1.5. TỔNG QUAN VÀ ĐÓNG GÓP KỲ VỌNG CỦA NGHIÊN CỨU:
1.5.1. Tổng quan các vấn đề đã nghiên cứu:
a. Đối với nghiên cứu trong nước:
-
Chưa có quy phạm chỉ dẫn thiết kết kết cấu, chưa có nghiên cứu nào về giải
pháp công nghệ thi công và phân tích hiệu quả kinh tế và phân tích rủi ro tiến
độ kết cấu composite.
b. Đối với nghiên cứu ngoài nước:
-
Năm 1996, Bhatti đã thiết kế tối ưu giá thành dầm composite dùng LRFD
-
Đã có rất nhiều ứng dụng công nghệ thi công và giá thành kết cấu composite
nhưng chưa phù hợp và phổ biến với điều kiện ở Việt Nam
1.5.2. Đóng góp kỳ vọng của nghiên cứu:
-
Nghiên cứu công nghệ thi công và phân tích hiệu quả kinh tế từ đó sẽ góp phần
vào việc phát triển sử dụng kết cấu composite ở Việt Nam
-
Giúp cho nhà đầu tư, đơn vị tư vấn, thiết kế hoặc nhà sản xuất có nhiều điều
kiện lựa chọn giải pháp kết cấu composite phù hợp với dự án đầu tư.
1.6. PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU:
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu:
Là nghiên cứu ứng dụng và dự báo, dựa trên các nghiên cứu trước đây. Qua
nghiên cứu và tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước cùng với quá trình tham gia
công việc đánh giá chọn phương án kết cấu khi thiết kế công trình. Tuy kết cấu
composite không phải là kết cấu mới nhưng việc sử dụng công nghệ tiên tiến thì hiện
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 13
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Luận Văn Thạc Sỹ
nay chúng ta đang hụt hẫng một khoảng thời gian khá xa so với các nước tiên tiến. Vì
vậy việc nghiên cứu đề xuất một cách hệ thống công nghệ thi công là việc mới mẻ và
không đơn giản. Nghiên cứu mang tính tổng hợp: từ nhiều nguồn từ liệu liên quan và
từ yêu cầu thực tế của công việc
1.6.2. Công cụ nghiên cứu:
-
Các phương pháp phân tích định tính, định lượng kết hợp tham khảo số liệu các
công trình thực tế, tạp chí chuyên ngành, tài liệu từ internet …
-
Theo dõi quá trình thi công thực tế kết cấu composite so sánh với lý thuyết đã
nghiên cứu.
-
Phân tích rủi ro dự án nhờ sự trợ giúp của phần mềm phân tích rủi ro chuyên
nghiệp PERTMASTER.
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 14
Luận Văn Thạc Sỹ
Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Chương 2: THIẾT KẾ, CẤU TẠO KẾT CẤU COMPOSITE
2.1. Các định nghóa về kết cấu composite:
2.1.1. Định nghóa kết cấu composite thép –bêtông
Kết cấu “composite” thường dùng để chỉ loại kết cấu cấu thành từ hai hay
nhiều cấu kiện có chức năng chịu lực khác nhau được liên kết với nhau để tăng khả
năng chịu lực chung của kết cấu. Trong thực tế xây dựng thường gặp dạng
composite dầm – bản, cột composite hỗn hợp giữa thép và bêtông.
2.1.2. Kết cấu composite dầm – bản:
-
Hệ sàn composite dầm thép– tấm thép: Dầm thép đặt theo một hoặc hai
phương, bản sàn bằng thép tấm đặt trên mặt dầm, bản sàn liên kết với dầm thép bằng
hàn hoặc bulông.
steel beam
steel beam
a.
shear connectors
1
steel beam
steel beam
1
b.
shear connectors
2
steel beam
1-1
metal deck
steel beam
2
2-2
c.
Hình 3. Các dạng kết cấu composite dầm – bản
-
Hệ bản bêtông cốt thép gác lên dầm thép tạo thành hệ composite hai loại vật
liệu thép–bêtông.
-
Để giảm bớt hoặc không dùng tới cốp pha, tăng tốc độ thi công công trình, tính
kinh tế cao, nhiều công trình trên thế giới đã sử dụng hệ sàn composite thép – bêtông
có sử dụng tấm tôn dập nguội. Như vậy sàn composite gồm tấm tôn hình dập nguội và
HVTH: Nguyễn Văn Đoan
Trang - 15
